Espelho segmentado - Segmented mirror
Um espelho segmentado é uma matriz de espelhos menores projetados para atuar como segmentos de um único grande espelho curvo . Os segmentos podem ser esféricos ou assimétricos (se fizerem parte de um refletor parabólico maior ). Eles são usados como objetivas para grandes telescópios refletores . Para funcionar, todos os segmentos de espelho devem ser polidos em uma forma precisa e ativamente alinhados por um sistema óptico ativo controlado por computador usando atuadores embutidos na célula de suporte do espelho . O conceito e as tecnologias necessárias foram inicialmente desenvolvidos sob a liderança do Dr. Jerry Nelson no Laboratório Nacional Lawrence Berkeley e na Universidade da Califórnia durante a década de 1980 e, desde então, se espalharam pelo mundo a tal ponto que essencialmente todos os futuros grandes telescópios ópticos planejam usar espelhos segmentados .
Aplicativo
Existe um limite tecnológico para espelhos primários feitos de uma única peça rígida de vidro. Esses espelhos não segmentados ou monolíticos não podem ser construídos com mais de oito metros de diâmetro. Os maiores espelhos monolíticos em uso são atualmente os dois espelhos primários do Grande Telescópio Binocular , cada um com um diâmetro de 8,4 metros. O uso de espelhos segmentados é, portanto, um componente chave para telescópios de grande abertura . Usar um espelho monolítico muito maior do que 5 metros é proibitivamente caro devido ao custo do espelho e da estrutura maciça necessária para suportá-lo. Um espelho além desse tamanho também cederia ligeiramente sob seu próprio peso conforme o telescópio fosse girado para diferentes posições, mudando a forma de precisão da superfície. Os segmentos também são mais fáceis de fabricar, transportar, instalar e manter em relação a espelhos monolíticos muito grandes.
Os espelhos segmentados têm a desvantagem de que cada segmento pode exigir alguma forma assimétrica precisa e dependem de um complicado sistema de montagem controlado por computador. Todos os segmentos também causam efeitos de difração na imagem final.
Telescópios usando espelhos segmentados
Alguns dos maiores telescópios ópticos do mundo usam espelhos primários segmentados. Estes incluem, mas não estão limitados aos seguintes telescópios:
- Os telescópios gêmeos são os mais proeminentes dos Observatórios Mauna Kea a uma altitude de 4.145 metros (13.600 pés) perto do cume do Mauna Kea no Havaí , Estados Unidos. Ambos os telescópios apresentam espelhos primários de 10 m (33 pés).
- O HET é um telescópio de 9,2 metros (30 pés) localizado no Observatório McDonald , West Texas, a uma altitude de 2.026 m (6.647 pés). Seu espelho primário é construído com 91 segmentos hexagonais. O espelho principal do telescópio é fixado em um ângulo de 55 graus e pode girar em torno de sua base. Um alvo é rastreado movendo os instrumentos no foco do telescópio; isso permite o acesso a cerca de 70-81% do céu em sua localização e um único alvo pode ser rastreado por até duas horas.
- O SALT é um telescópio de 10 metros dedicado à espectroscopia na maior parte do tempo de observação. Ele compartilha semelhanças com o telescópio Hobby-Eberly e também consiste em 91 segmentos de espelhos hexagonais, cada um com 1 metro de diâmetro, resultando em um espelho hexagonal total de 11,1 m por 9,8 m. Ele está localizado perto da cidade de Sutherland, na região semi-desértica do Karoo , na África do Sul. É uma instalação do Observatório Astronômico da África do Sul , o observatório ótico nacional da África do Sul.
- Também conhecido como GranTeCan, o Grande Telescópio das Canárias usa um total de 36 espelhos segmentados. Com um espelho primário de 10,4 m (34 pés), é atualmente o maior telescópio óptico do mundo, localizado no Observatório Roque de los Muchachos, na ilha de La Palma , nas Ilhas Canárias, na Espanha.
- O Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope é um telescópio de pesquisa localizado na província de Hebei, na China. É composto por dois espelhos retangulares, compostos por 24 e 37 segmentos, respectivamente. Cada segmento hexagonal tem 1,1 metro de tamanho.
- Os 18 segmentos de espelho do JSWT foram em sua maioria fabricados em 2011. Embora seu custo total estimado tenha subido por vários anos, ele foi criticado como o telescópio que comia a astronomia , devido à fração cada vez maior do orçamento de astrofísica da NASA que havia consumido. Em 2013, os custos estimados totalizaram US $ 8,8 bilhões. O telescópio espacial está programado para ser lançado por um Ariane 5 do Centro Espacial da Guiana em dezembro de 2021.
Telescópios de última geração
Três telescópios extremamente grandes serão a próxima geração de telescópios de espelho segmentado e estão planejados para serem comissionados entre 2021 e 2024. O Telescópio Gigante de Magalhães usa segmentos muito grandes e é agrupado com telescópios de espelhos segmentados ou em sua própria categoria. Previsto para ser concluído em 2021. O telescópio de trinta metros está sendo construído nos Observatórios Mauna Kea no Havaí (estimativa de primeira luz em 2022). O European Extremely Large Telescope será o maior de todos os três, usando um total de 798 segmentos como espelho primário. Sua primeira luz está prevista para 2024.
Veja também
Referências
links externos
- Nelson, Jerry (2005). "Telescópios de espelho segmentado" . Em Foy, Renaud; Foy, François-Claude (eds.). Optics in Astrophysics . Springer Science + Business Media. pp. 61–72. ISBN 978-1-4020-3437-4.